真皮層組織の走行性評価のための超音波音速方向依存性計測に関する基礎研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780639
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 橋本 昌巳 信州大学, 工学部, 助手 (20242670)
• Keywords: 超音波計測 / 音速計測

Research Abstract

本研究は、皮膚真皮層組織の走行性を超音波音速の異方性から検出する手法の確立を目的としている。この走行性は真皮に含まれる膠原線維の物理的方向性に基づくものであり、このような組織に多方向に超音波を伝搬させた場合、音速に方向依存性が生じる。
本研究では、まず線維方向の明確なイカの組織を用いて音速の方向依存性を計測し、一回転中2回の音速の方向変化があること、組織の線維方向と音速の最大方向とがほぼ一致していることを確認した。次に、皮膚の音速を計測するために、振動面を対向させたトランスデューサを皮膚に押し当てる形態で皮膚表面の音速を多方向に計測し、その結果としてイカと同様に2回の方向変化を得た。このときの計測結果から近似余弦関数を利用して求めた音速の最大方向は、皮膚にできるしわの様子から簡易的に推定される線維方向と同様の傾向を示したことから、本手法の基本的原理が確認できた。
臨床応用においては、測定部位に発赤、変形等の影響を与えることなく計測することが重要であるため、トランスデューサからの超音波を軟らかなシリコン樹脂を介して、音波の屈折を利用して皮膚の表面方向に伝搬させるプローブについて検討した。このトランスデューサを用いて腕と背中の音速の方向依存性を計測し、走行方向を推定できることを確認した。さらに、計測の高速化、高精度化のために皮膚に押し当てたまま回転可能なプローブについて検討した結果、有効性が示された。

Research Products

• [Publications] 秋田一宏,長野昌明,橋本昌巳,米澤義道,伊東一典,荒井善昭: "皮膚の音速計測のための超音波プローブの検討"平成12年度電子情報通信学会信越支部大会講演論文集. 273-274 (2000)